ऑर्थोवोल्टेज (40-300 केवी) एक्स-रे सुविधाओं का उपयोग करके सेल विकिरण के लिए डोसिमेट्री
Summary
यह दस्तावेज़ कम ऊर्जा एक्स-रे उपकरणों का उपयोग करके सेल विकिरणों के लिए एक नए डोसिमेट्री प्रोटोकॉल का वर्णन करता है। माप यथासंभव वास्तविक सेल विकिरण स्थितियों का अनुकरण करने वाली स्थितियों में किया जाता है।
Abstract
रेडियोबायोलॉजिकल अध्ययन के लिए डॉसिमेट्री प्रोटोकॉल और मानकों का महत्व स्वयं स्पष्ट है। कम ऊर्जा एक्स-रे सुविधाओं का उपयोग करके खुराक निर्धारण के लिए कई प्रोटोकॉल प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन विकिरण विन्यास, नमूने, सामग्री या बीम गुणवत्ता के आधार पर, कभी-कभी यह जानना मुश्किल होता है कि कौन सा प्रोटोकॉल रोजगार के लिए सबसे उपयुक्त है। इसलिए, हम कम ऊर्जा एक्स-रे सुविधा का उपयोग करके सेल विकिरणों के लिए एक डॉसिमेट्री प्रोटोकॉल का प्रस्ताव करते हैं। इस विधि का उद्देश्य कोशिका मोनोलेयर के स्तर पर खुराक अनुमान करना है ताकि इसे वास्तविक सेल विकिरण स्थितियों के जितना संभव हो सके उतना करीब बनाया जा सके। प्रोटोकॉल के विभिन्न चरण इस प्रकार हैं: विकिरण मापदंडों का निर्धारण (उच्च वोल्टेज, तीव्रता, सेल कंटेनर आदि), बीम गुणवत्ता सूचकांक (उच्च वोल्टेज-हाफ वैल्यू लेयर कपल) का निर्धारण, आयनीकरण कक्ष के साथ खुराक दर माप हवा कीर्मा स्थितियों में अंशांकित, एबीटी3 रेडियोक्रोमिक फिल्मों के साथ सेल कल्चर मीडियम के क्षीणन और बिखरने की मात्रा, और सेलुलर स्तर पर खुराक दर का निर्धारण। यह पद्धति प्रत्येक नए सेल विकिरण विन्यास के लिए की जानी चाहिए क्योंकि केवल एक पैरामीटर का संशोधन सेल मोनोलेयर के स्तर पर वास्तविक खुराक जमाव को दृढ़ता से प्रभावित कर सकता है, विशेष रूप से कम ऊर्जा एक्स-रे शामिल है।
Introduction
रेडियोबायोलॉजी का उद्देश्य वितरित खुराक और जैविक प्रभावों के बीच संबंध स्थापित करना है; रेडियोबायोलॉजिकल प्रयोगों के डिजाइन में डॉसिमेट्री एक महत्वपूर्ण पहलू है। 30 से अधिक वर्षों के लिए, डॉसिमेट्री मानकों के महत्व और प्रथाओं के सामंजस्यको1,2,3,4, 5पर प्रकाश डाला गया है। एक खुराक दर संदर्भ स्थापित करने के लिए, कई प्रोटोकॉल मौजूद हैं6,7,8,9,10; हालांकि, जैसा कि पेक्सोटो और एंड्रियो11 द्वारा दिखाया गया है, खुराक दर निर्धारण के लिए उपयोग की जाने वाली डोसिमेट्रिक मात्रा के आधार पर 7% तक का अंतर हो सकता है। इसके अलावा, भले ही प्रोटोकॉल मौजूद हो, यह जानना कभी-कभी मुश्किल होता है कि किसी विशेष आवेदन के लिए कौन सा प्रोटोकॉल सबसे उपयुक्त है, यदि कोई हो, क्योंकि कोशिकाओं के लिए खुराक दर सेल कंटेनर, सेल संस्कृति मीडिया या बीम गुणवत्ता की मात्रा जैसे मापदंडों पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए। इस प्रकार के विकिरण के लिए बिखरने और बैकस्कैटरिंग भी ध्यान में रखने के लिए एक बहुत महत्वपूर्ण पैरामीटर है। दरअसल, कम और मध्यम ऊर्जा एक्स-रे के लिए, AAPM टीजी-६१ संदर्भ प्रोटोकॉल10में, पानी में अवशोषित खुराक को पानी के प्रेत की सतह पर मापा जाता है । बहुत विशिष्ट सेल विकिरण स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, हवा से घिरे सेल संस्कृति मीडिया की छोटी मात्रा टीजी-61 प्रोटोकॉल के रूप में एक बड़े पानी के समकक्ष प्रेत के साथ एक अवशोषित खुराक के लिए परिभाषित लोगों की तुलना में केर्मा स्थितियों के करीब है। इसलिए, हमने पानी में अवशोषित खुराक के बजाय संदर्भ के लिए एक डोसिमेट्रिक मात्रा के रूप में पानी में केरमा का उपयोग करने के लिए चुना है। इस प्रकार, हम कोशिकाओं को दिए गए वास्तविक खुराक का बेहतर निर्धारण प्रदान करने के लिए एक नए दृष्टिकोण का प्रस्ताव कर रहे हैं ।
इसके अलावा, रेडियोबायोलॉजिकल अध्ययन के लिए एक और महत्वपूर्ण पहलू विकिरण के लिए उपयोग किए जाने वाले तरीकों और प्रोटोकॉल की पूरी रिपोर्टिंग है ताकि प्रयोगात्मक परिणामों को पुन: पेश करने, व्याख्या करने और तुलना करने में सक्षम हो सके। 2016 में, पेडरसेन एट अल12 ने प्रीक्लिनिकल रेडियोबायोलॉजिकल अध्ययनों में डोसिमेट्री की अपर्याप्त रिपोर्टिंग पर प्रकाश डाला। ड्रेगर एट अल से हाल ही में किए गए एक बड़े अध्ययन मेंइस बात पर प्रकाश डाला गया है कि भले ही खुराक, ऊर्जा या स्रोत प्रकार जैसे कुछ डोसिमेट्री मापदंडों की सूचना दी जाती है, भौतिकी और डोसिमेट्री मापदंडों का एक बड़ा हिस्सा जो विकिरण की स्थिति को ठीक से दोहराने के लिए आवश्यक हैं। पिछले 20 वर्षों को कवर करने वाले 1,000 से अधिक प्रकाशनों की यह बड़े पैमाने पर समीक्षा, रेडियोबायोलॉजिकल अध्ययनों में भौतिकी और डॉसिमेट्री स्थितियों की रिपोर्टिंग की एक महत्वपूर्ण कमी को दर्शाती है। इस प्रकार, मजबूत और प्रजनन योग्य प्रयोगों के लिए प्रोटोकॉल और रेडियोबायोलॉजिकल अध्ययनों में उपयोग की गई विधि का पूर्ण विवरण अनिवार्य है।
इन विभिन्न पहलुओं को ध्यान में रखते हुए, आईआरएसएन (विकिरण संरक्षण और परमाणु सुरक्षा संस्थान) में किए गए रेडियोबायोलॉजिकल प्रयोगों के लिए, ऑर्थोवोल्टेज सुविधा में सेल विकिरणों के लिए एक कठोर प्रोटोकॉल लागू किया गया था । यह डोसिमेट्री प्रोटोकॉल वास्तविक सेल विकिरण स्थितियों को यथासंभव अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और इस प्रकार, कोशिकाओं को वितरित वास्तविक खुराक निर्धारित करने के लिए। इस उद्देश्य के लिए, सभी विकिरण मापदंडों को सूचीबद्ध किया गया है, और बीम गुणवत्ता सूचकांक का मूल्यांकन आधा मूल्य परत (एचवीएल) को मापकर किया गया था जिसके लिए कुछ अनुकूलन किए गए हैं क्योंकि AAPM प्रोटोकॉल10 से मानक सिफारिशों का पालन नहीं किया जा सकता है। पूर्ण खुराक दर माप तब सेल विकिरणों के लिए उपयोग किए जाने वाले सेल कंटेनर के अंदर आयनीकरण कक्ष के साथ किया गया था, और सेल संस्कृति मीडिया के क्षीणन और बिखरने को भी ईबीटी 3 रेडियोक्रोमिक फिल्मों के साथ निर्धारित किया गया था। चूंकि प्रोटोकॉल के केवल एक पैरामीटर के संशोधन से खुराक अनुमान को काफी प्रभावित किया जा सकता है, प्रत्येक सेल विकिरण विन्यास के लिए एक समर्पित डोसिमेट्री किया जाता है। इसके अलावा, एचवीएल मूल्य प्रत्येक वोल्टेज-फ़िल्टर संयोजन के लिए गणना की जानी चाहिए। इस वर्तमान कार्य में, 220 केवी का वोल्टेज, 3 एमए की तीव्रता, और क्रमशः 0.8 मिमी और 0.15 मिमी बेरिलियम और तांबे का एक अतिरिक्त निस्पंदन का उपयोग किया जाता है। चुना गया सेल विकिरण विन्यास एक टी-25 फ्लास्क पर है, जहां कोशिकाओं को सेल संस्कृति मीडिया के 5 एमएल के साथ विकिरणित किया गया था।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह काम कम ऊर्जा एक्स-रे सुविधा का उपयोग करके सेल विकिरणों के लिए उपयोग किए गए प्रोटोकॉल और लागू किया जाता है। आजकल, कई रेडियोबायोलॉजी प्रयोग इस प्रकार के विकिरणकर्ता के साथ किए जाते हैं क्योंकि उदाहरण ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
कोई नहीं
Materials
| 31010 ionization chamber | PTW | ionization Radiation, Detectors including code of practice, catalog 2019/2020, page 14 | https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/DETECTORS_Cat_en_16522900_12/blaetterkatalog/index.html?startpage=1#page_14 |
| EBT3 radiochromic films | Meditest | quote request | https://www.meditest.fr/produit/ebt3-8×10/ |
| electrometer UNIDOSEwebline | PTW | online catalog, quote request | https://www.ptwdosimetry.com/en/products/unidos-webline/?type=3451&downloadfile=1593& cHash= 6096ddc2949f8bafe5d556e931e6c865 |
| HVL material (filter, diaphragm) | PTW | online catalog, page 70, quote request | thickness foils: 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5 and 10 mm of copper, https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/Online_Catalog/Radiation_Medicine_Cat_en_ 58721100_11/blaetterkatalog/index.html#page_70 |
| scanner for radiochromic films | Epson | quote request | Epson V700, seiko Epson corporation, Suwa, Japan |
| temperature and pressure measurements, Lufft OPUS20 | lufft | quote request | https://www.lufft.com/products/in-room-measurements-291/opus-20-thip-1983/ |
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